Question

【題目】氨基甲酸銨是一種重要化工產品，常溫時，為白色晶體或粉末，易溶于水，難溶于CCl4，59℃時分解為氨及二氧化碳，其制備原理：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)△H=-272kJ·mol-1。某化學興趣小組利用下圖實驗裝置(部分固定裝置已省略)模擬制備NH2COONH4。試回答下列問題：

（1）儀器組裝完畢后，首先應進行的操作是_____________________________。

（2）裝置A用于實驗室制取NH2COONH4的原料氣體之一，該反應的化學方程式為_____________。

（3）裝置F中試劑的名稱為_________，裝置G的作用為________________。

（4）為提高原料氣的利用率，應控制裝置C和E中最佳鼓泡速率比為____________，裝置D采用冰水浴的原因為_____________________________________________________。

（5）生成的氨基甲酸銨懸浮于CCl4中，下列操作可實現產品分離的是_________。

（6）實驗裝置中存在明顯不足之處的是______________，有同學認為裝置H、G和F組成的裝置過于復雜可簡化，請簡述該方法：__________________________。

Answer 1

【答案】 檢查裝置氣密性 Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 濃硫酸 除去CO2中混有的HCl雜質 2∶1 降低溫度,有利于提高反應物的轉化率(或降低溫度,防止因反應放熱造成NH2COONH4分解) C 缺少尾氣處理裝置 采用干冰升華直接制取純凈干燥的CO2

【解析】(1). 儀器組裝完畢后必須先檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置氣密性；

(2). 裝置A是實驗室制取氨氣的裝置，該反應的化學方程式為：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案為：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；

(3). 裝置H、G和F分別為CO2的制取、凈化和干燥裝置，裝置F中盛裝的試劑是濃硫酸，裝置G中盛裝的是飽和NaHCO3溶液，作用是除去CO2中混有的HCl雜質，故答案為：濃硫酸；除去CO2中混有的HCl雜質；

(4) .由反應方程式2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)可知，NH3和CO2的最佳鼓泡速率比為2:1，制取NH2COONH4的反應為放熱反應，裝置D采用冰水浴可以降低溫度，有利于提高反應物的轉化率，并可以防止溫度過高，使NH2COONH4分解，故答案為：2∶1；降低溫度，有利于提高反應物的轉化率(或降低溫度,防止因反應放熱造成NH2COONH4分解)；

(5). 氨基甲酸銨固體難溶于CCl4，通過過濾操作可實現產品分離，故答案選：C；

(6). 因尾氣中含有氨氣等有害氣體，必須進行處理后才能排放，防止污染空氣，利用干冰易升華的特點，可以直接制取純凈干燥的二氧化碳，故答案為：缺少尾氣處理裝置；采用干冰升華直接制取純凈干燥的CO2。